The male reproductive system

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LICEO SCIENTIFICO “AZZARITA” ROMA

PROGRAMMAZIONE EDUCATIVO - DIDATTICA DIPARTIMENTO DI SCIENZE CLASSE QUARTA - indirizzo Cambridge - A.S. 2016/2017

BIOLOGIA e CHIMICA

OBIETTIVI DIDATTICO-EDUCATIVI E FORMATIVI

• Far acquisire un abito mentale scientifico che si manifesta nella tendenza all'esplorazione, all’ indagine ed alla creatività.

• Far acquisire la capacità di lavorare in gruppo, di collaborare per arricchire la propria conoscenza ed ampliare la propria visione delle problematiche affrontate

OBIETTIVI DIDATTICI

Lo studente sarà in grado di:

• Possedere una conoscenza degli esseri viventi che, pur tenendo conto della loro diversità, sappia comunque ricondurla ad un unico modello funzionale

• Descrivere l’anatomia e la fisiologia dei principali organi ed apparati umani

• Individuare le relazioni esistenti tra Uomo, organismi e ambiente.

• Conoscere il proprio corpo ed saper individuare i comportamenti finalizzati alla prevenzione delle malattie

• Comprendere l’intima essenza delle trasformazioni chimiche osservate in natura e in laboratorio basandosi sulla conoscenza del modello atomico – molecolare, sulla natura dei legami chimici e sulle variazioni energetiche ad esse collegate

• Sviluppare la necessaria competenza per usare strumenti di laboratorio

• Applicare metodologie elementari di indagine chimica

• Esprimere un atteggiamento sperimentale

• Formulare ipotesi di ricerca

• Comprendere che la crosta terrestre e le rocce sono in continua trasformazione

• Costruire un modelle generale di evoluzione della crosta terrestre alla luce dei fenomeni endogeni

METODO

Per l’insegnamento della chimica si darà spazio al lavoro collettivo in classe durante la lezione. Alla lezione frontale con la spiegazione di argomenti nuovi, seguirà subito dopo uno spazio dedicato alle domande da parte degli alunni e alla risoluzione dei loro dubbi. Si guideranno gli alunni ad un’attenzione continua in classe, luogo in cui bisognerà capire a fondo l’argomento nuovo, prima di studiarlo autonomamente sul manuale. Una buona parte della lezione sarà dedicata alla correzione degli eventuali esercizi per casa e alla proposta di nuovi quesiti presi da testi diversi da quello in adozione, per stimolare gli alunni a migliorarsi e confrontarsi anche con quesiti più impegnativi.

Durante le interrogazioni saranno interpellati frequentemente gli alunni dal posto e saranno valutati tutti gli

interventi sia positivi sia negativi. Il momento dell’interrogazione si ritiene faccia parte integrante della formazione e del recupero di eventuali lacune esistenti. Gli alunni otterranno, da quest'impegno continuo durante tutta la lezione, dei vantaggi diversi a seconda dei loro livelli di partenza.

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Durante il corso dell’anno si cercherà di coinvolgere gli alunni più deboli e meno motivati attivando gruppi di studio all’interno della classe, per la risoluzione di quesiti mirati alla comprensione di alcuni argomenti chiave, avvalendosi della collaborazione degli alunni più assidui, che daranno la loro disponibilità nel creare degli scambi di “sapere”.

Nel lavoro di laboratorio l’insegnante avrà cura di condurre gli alunni alla comprensione dei fenomeni per via sperimentale. Si cercherà di far acquisire agli alunni una certa manualità e dimestichezza con il materiale di laboratorio. Verranno organizzate esperienze più complesse condotte dall’insegnante ed esperienze piu semplici alla portata degli alunni, durante le quali dovranno dimostrare di conoscere i materiali di laboratorio e le leggi della chimica via via applicate.

MODALITA’ DI RECUPERO

Verranno predisposte attività di recupero dopo aver accertato inizialmente l’acquisizione dei prerequisiti e al termine di ciascun modulo valutati i risultati delle verifiche formative. Il recupero sarà organizzato all’interno della classe, dividendo gli alunni in gruppi. Il gruppo che ha acquisito le competenze stabilite si dedicherà a attività di peer education o lavori di approfondimento Gli alunni che non hanno acquisito le competenze stabilite saranno recuperati con percorsi differenziati.

VALUTAZIONE

Gli strumenti di verifica saranno molteplici a causa della necessità di tenere sotto controllo la continuità nello studio degli alunni. Ogni argomento nuovo è legato al precedente e restare indietro con lo studio costituisce un grave ostacolo per la comprensione di quanto segue nella programmazione. Ci si avvarrà prevalentemente di brevi interrogazioni in cui sarà chiesto all’alunno di svolgere anche semplici esercizi di applicazione degli argomenti studiati, si porranno quesiti . Si faranno spesso interrogazioni di riepilogo dal posto per valutare la continuità di studio soprattutto degli alunni che appaiono meno partecipi ed impegnati. Le verifiche scritte sono programmate al termine di una o più unità didattiche, secondo ciò che si reputa necessario al momento, e consisteranno soprattutto in test formulati dall’insegnante in cui potranno essere presenti quesiti a risposta multipla, questionari, esercizi per risolvere i quali saranno necessari, oltre ad uno studio della parte teorica, anche una certa esperienza nell’applicazione delle leggi studiate. Sono previste anche brevi esercitazioni in cui ogni alunno dovrà dimostrare di saper risolvere un problema che riepiloghi l’ultimo argomento trattato.

Nella valutazione si terrà conto:

• dell’impegno e dell’assiduità

• della partecipazione attenta e positiva

• della conoscenza dei contenuti richiesti

• della capacità espositive

• dell’abilità nell’interpretazione di grafici e modelli

• della padronanza nei termini scientifici in uso

• della assiduità, del rispetto delle regole di comportamento e della partecipazione al lavoro scolastico

• del miglioramento rispetto ai livelli di partenza

Per la valutazione e l’elaborazione di una votazione nella scala docimologica, il docente seguirà le griglie che il Dipartimento di Scienze ha messo a punto, valide per l’orale e per lo scritto: esercizi o domande aperte. Tali griglie sono allegate alla presente programmazione.

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BIOLOGIA

OBIETTIVI

Conoscenze Competenze Abilità

Meccanismi che regolano la divisione cellulare

• Divisione cellulare nei procarioti

• Divisione cellulare negli eucarioti

• Ciclo cellulare

• Mitosi

• Meiosi

• Schematizzare il meccanismo di riproduzione dei procarioti

• Descrivere le fasi delle due diverse modalità di replicazione cellulare

• Conoscere la differenza tra aploide e diploide, tra cellula somatica e gamete, tra autosomi e cromosomi sessuali

• · Fornire una spiegazione generale sulla funzione del ciclo cellulare

• · Spiegare il diverso ruolo della mitosi e della meiosi

• · Distinguere la riproduzione asessuata dalla sessuata, confrontando vantaggi e svantaggi

OBIETTIVI MINIMI: descrivere il modello di Watson e Crick, descrivere in linea generale il meccanismo di duplicazione del DNA, illustrare le fasi della mitosi e della meiosi, conoscere la differenza tra aploide e diploide, tra cellula somatica e gamete, tra autosomi e cromosomi sessuali.

La riproduzione

• Riproduzione asessuata e sessuata nelle piante

• Apparato riproduttore umano: anatomia e fisiologia

• La riproduzione nell’uomo

• Metodi di controllo delle nascite

• Malattie a trasmissione sessuale

• definire le riproduzione sessuata e asessuata ed saper distinguere il ruolo dell’una e dell’altra nel processo evolutivo

• saper distinguere il tipo di impollinazione in base alla struttura del fiore

• descrivere le strutture del seme

• descrivere le parti costitutive dell’apparato riproduttore maschile e femminile dell’uomo

• descrivere i principali metodi di controllo delle nascite

• descrivere le principali malattie a trasmissione sessuale

• comprendere l’importanza della riproduzione

• associare la struttura del fiore alla sua funzione nella

dispersione del polline

• Capire il ruolo svolto dai fiori nella vita di una pianta

• Saper identificare le parti di un fiore

• Riconoscere il ruolo dei semi, in ogni loro parte

OBIETTIVI MINIMI: differenza tra riproduzione asessuata e sessuata, anatomia degli apparati riproduttori maschile e femminile, riproduzione sessuata nell’uomo

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L’ereditarietà

• Geni e cromosomi

• Leggi di Mendel

• Il quadrato di Punnet

• Basi molecolari dell’ereditarietà

• Il testcross

• Interazioni tra geni

• Determinazione del sesso

• Malattie genetiche

• Malattie legate al sesso

• Mutazioni e loro

importanza nel processo evolutivo

• Variabilità genetica e selezione naturale

• Selezione artificiale

• Ingegneria

genetica:applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante

• Saper identificare la differenza tra gene e cromosoma

• Illustrare le fasi del lavoro sperimentale di Mendel

• Enunciare le leggi di Mendel

• collegare la meiosi alla legge dell’assortimento indipendente dei caratteri

• definire fenotipo e genotipo di una donna portatrice sana o malata di emofilia o daltonismo

• collegare la variabilità genetica alla meiosi e alla riproduzione sessuata

• Mettere in relazione le mutazioni con il concetto di adattamento all’ambiente

• saper distinguere la selezione naturale da quella artificiale e individuare i limiti etici di quest’ultima

• Spiegare che cosa si intende per DNA ricombinante

• Descrivere le proprietà degli enzimi di restrizione

• Distinguere omozigote da eterozigote, ,fenotipo da genotipo

• Prevedere le combinazioni alleliche risultanti da un incrocio costruendo il quadrato di Punnet

• Costruire i quadrati di Punnet nel caso di malattie legate ai cromosomi sessuali

• Applicare il testcross per determinare il genotipo di un individuo

• Saper spiegare la metodica usata in ingegneria genetica per intervenire sul DNA

OBIETTIVI MINIMI: leggi di Mendel, applicazioni delle leggi di Mendel, genetica classica, variabilità genetica, concetto di ingegneria genetica

Ecologia ed ecosistemi

• Catene e reti alimentari

• Livelli trofici: produttori, consumatori e detritivori

• Concetto di biomasse

• Importanza ecologica dei consumatori

• Piramidi del flusso di energia, del numero di organismi e della biomassa

• Componenti dei cicli biogeochimici

• Ciclo del carbonio e dell’azoto

• Ciclo dell’acqua

• Diversa concentrazione degli elementi nei livelli trofici

• saper evidenziare le differenze tra rete e catena alimentare

• saper definire il termine

“biomassa”

• distinguere tra consumatori primari e secondari

• evidenziare l’importanza dei detritivori distinguendo i saprofagi dai decompositori

• elencare alcune componenti biologiche e geologiche dei cicli biogeochimici

• individuare i principali eventi che caratterizzano il ciclo dell’azoto

• elencare i livelli trofici facendo alcuni esempi di organismi

• mettere in rapporto la lunghezza di una catena alimentare con la quantità di energia che può essere trasferita da un livello trofico ad un altro

• spiegare l’utilità delle piramidi di flusso di energia, del numero di organismi e della biomassa nello studio di un ecosistema

• spiegare l’importanza dei batteri denitrificatori e azoto-fissatori

• saper dedurre le alterazioni indotte dall’attività umana nei cicli biogeochimici

OBIETTIVI MINIMI: concetto di ecologia, livelli trofici, catene e reti alimentari, Importanza ecologica dei produttori e dei consumatori nelle piramidi alimentari, flusso di energia negli ecosistemi, biogeochimici.

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CHIMICA

OBIETTIVI

Conoscenze Competenze Abilità

Le reazioni chimiche

• Cosa è una reazione chimica

• Tipi di reazioni

• Bilanciamento delle reazioni chimiche

• Reazione di formazione dei composti ternari (ossiacidi, idrossidi e sali)

• Reazioni di ossidoriduzione

• Conoscere i vari tipi di reazioni chimiche

• Individuare le reazioni di doppio scambio in cui si forma un precipitato

• Riconoscere una reazione di neutralizzazione

• Interpretare un’equazione chimica in base alla legge della conservazione di massa

• Interpretare un’equazione chimica in termini di quantità di sostanza

• Ricondurre una reazione chimica a uno dei quattro tipi fondamentali (sintesi, decomposizione, scambio semplice, doppio scambio)

• Individuare i reagenti in grado di dare origine alla

formazione di un sale e acqua

• Bilanciare una reazione chimica

• Utilizzare i coefficienti stechiometrici per la risoluzione di problemi che chiedono di determinare massa/volume delle specie chimiche coinvolte

• Riconoscere il reagente limitante

OBIETTIVI MINIMI: conoscere il significato di reazione chimica e individuare i vari tipi di reazione. Essere in grado di completare una reazione e bilanciarla, conoscere le principali reazioni di formazione dei sali. Effettuare semplici calcoli stechiometrici

Le soluzioni

• Proprietà delle soluzioni

• Elettroliti e non elettroliti

• Solvatazione

• La concentrazione

• La solubilità

• Le soluzioni sature

• Effetto del soluto sul solvente

• Le proprietà colligative

• Osmosi e pressione osmotica

• eseguire i calcoli per preparare una soluzione di concentrazione nota,

• Spiegare i processi di dissoluzione

• Saper esprimere la concentrazione di una soluzione

• Spiegare le proprietà colligative

• Definire ed esprimere la solubilità ed illustrare i fattori che la influenzano

• Saper utilizzare i vari modi di esprimere le concentrazioni delle soluzioni nella risoluzione di problemi

• Comprendere le proprietà colligative delle soluzioni

• Comprendere l’influenza della

• Riconoscere la natura del soluto in base a prove di conducibilità elettrica

• Interpretare i processi di dissoluzione in base alle forze intermolecolari che si possono stabilire tra le particelle di soluto e di solvente

• Preparare soluzioni a concentrazione nota

• Esprimere correttamente la concentrazione di una soluzione

• Illustrare le proprietà colligative

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temperatura e della pressione sulla solubilità

OBIETTIVI MINIMI: saper definire una soluzione, la differenza di comportamento delle soluzioni in base alle caratteristiche chimiche del soluto. Conoscere i vari modi di indicare la concentrazione di una soluzione.

Conoscere le proprietà colligative. Saper eseguire semplici calcoli per individuare la concentrazione di una soluzione .

Termodinamica chimica

• energia nelle reazioni chimiche

• calore di reazione

• Primo e secondo

principio della termodinamica

• Energia libera , entalpia, entropia

• Energia e velocità di reazione

• Energia di attivazione

• Catalizzatori

• Indicare i parametri che le influenzano le reazioni chimiche

• Descrivere i fattori che

determinano la spontaneità di una reazione

• Individuare se una reazione chimica è endotermica o esotermica

• Descrivere il comportamento di una reazione con la teoria degli urti e la teoria dello stato di transizione

• Riconoscere i fattori che influenzano la velocità di reazione.

• Utilizzare le grandezze termodinamiche per descrivere le variazioni di energia nei sistemi chimici

• Prevedere la spontaneità di una trasformazione

• Spiegare il significato di reazione endotermica ed esotermica

• Spiegare la teoria degli urti e la teoria dello stato di transizione

OBIETTIVI MINIMI: saper riconoscere una funzione di stato; conoscere il concetto di entalpia, entropia ed energia libera. Indicare quali sono i parametri che influenzano le reazioni chimiche, descrivere i fattori che determinano la spontaneità di una reazione, individuare se una reazione chimica è endotermica o esotermica, descrivere la funzione dei catalizzatori.

Equilibrio chimico

• Equilibrio dinamico

• Equilibrio chimico

• Legge dell’azione di massa

• Costante di equilibrio

• Principio di Le Châtelier,

• Equilibrio di solubilità

• Fattori che influenzano l’equilibrio

• Descrivere i sistemi di equilibrio

• Spiegare le proprietà dei sistemi chimici all’equilibrio

• Enunciare la legge dell'azione di massa

• Definire la costante di equilibrio

• Acquisire il significato concettuale del principio di Le Châtelier,

• Calcolare la costante di equilibrio di una reazione

• Calcolare la concentrazione delle varie sostanze in una miscela di reazione in equilibrio

• Prevedere la risposta di un sistema in equilibrio al variare delle condizioni sperimentali.

OBIETTIVI MINIMI: Definire un sistema in equilibrio. Enunciare la legge di azione di massa e il principio di Le Châtelier. Individuare i fattori che influenzano l’equilibrio. Calcolare la costante di equilibrio di una reazione.

Acidi e basi

• Teoria di Arrhenius

• Teoria di Brønsted-Lowry

• Teoria di Lewis

• Spiegare le proprietà di acidi e basi

• Dare la definizione di acido-base secondo le

• Identificare gli acidi e le basi secondo le teorie di Arrhenius di Brønsted- Lowry

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• Ionizzazione dell'acqua

• pH e Indicatori

• Forza degli acidi e delle basi

• Reazione di neutralizzazione Fattori che influenzano l’acidità e la basicità

diverse teorie

• Spiegare il prodotto ionico dell’acqua

• Calcolare il pH delle soluzioni acquose

• Stabilire la forza di un acido / base

di Lewis

• Misurare il pH

• Descrivere l’equilibrio acido-base in una soluzione acquosa di acidi e basi

OBIETTIVI MINIMI: Acidi e basi: teorie di Arrhenius, di Brønsted-Lowry , di Lewis. Ionizzazione dell'acqua. Calcolo del pH. Associare i valori di pH alle soluzioni acida, neutra, basica. Conoscere la funzione degli indicatori.

CONTENUTI E CONOSCENZE DEL PERCORSO FORMATIVO CAMBRIDGE relativi al testo in lingua inglese e necessari per il superamento dell’esame IGCSE

UD 12

Sexual reproduction in humans